Строение двойного электрического слоя

В отсутствие теплового движения частиц строение двойного электрического слоя было бы подобно строению плоского конденсатора.Но в отличие от идеального случая, ДЭС в реальных условиях имеет диффузное (размытое) строение. Согласно современной теории структуру ДЭС составляют два слоя:

Слой Гельмгольца или адсорбционный слой, примыкающий непосредственно к межфазной поверхности. Этот слой имеет толщину δ, равную радиусу потенциалопределяющих ионов в несольватированном состоянии.

Диффузный слой или слой Гуи, в котором находятся противоионы. Диффузный слой имеет толщину λ, которая зависит от свойств системы и может достигать больших значений. Толщина диффузного слоя рассчитывается по формуле:

Электрической характеристикой ДЭС является потенциал φ. Существует несколько характеристических потенциалов:

Потенциал диффузного слоя φ_δ, соответствующий границе адсорбционного и диффузного слоёв. Внутри диффузного слоя потенциал можно рассчитать по уравнению Гуи-Чепмена:

Потенциал φ_x=λ, меньший, чем φ_δ в е раз и характеризующий толщину диффузного слоя.

Электрокинетический потенциал или дзета-потенциал. Этот потенциал соответствует плоскости скольжения и является частью потенциала диффузного слоя. Плоскость скольжения образуется в результате того, что при движении дисперсных частиц наиболее удаленная часть диффузного слоя не участвует в движении, а остается неподвижной. Поэтому появляется нескомпенсированность поверхностного заряда частицы и становятся возможными электрокинетическими явления. Дзета-потенциал является одной из важнейших характеристик двойного электрического слоя.

12.Типы подземных и поверхностных вод, их характеристика.

Делятся на 3 категории:

- верховодки;

- грунтовые;

- артезианские.

Верховодкой называют воды, которые залегают вблизи поверхности и отличаются не постоянной распространенностью и дебитом(количеством). Обычно верховодка привязана к пропускающим породам. Занимает ограниченную территорию и ограничена по времени. Находится на первом водоупорном пласту. Она образуется, когда вода встречает линзы водонепроницаемых пород(глины, суглинки) – 1 – 5м. К ней относят почвенные воды.

Грунтовыми водами называют воды на 1 непроницаемом пласте, но ниже верховодок и они характеризуются почти постоянным дебитом. Эти воды могут накапливаться в рыхлых и твердых трещиноватых породах. Уровень этих вод – не ровная поверхность. Уровень грунтовых вод примерно постоянный. Влияют осадки, климат, растительность, рельеф. В аллювиальных отложениях накапливается вода для потребления.

Родники – это выход подземных и грунтовых вод. Грунтовые води более чистые и стабильные, чем верховодки.

Артезианские воды находятся в водоносном слое, между непроницаемыми слоями. Размеры бассейнов(мульд) от 100 до 1000 км³. Они характеризуются качеством и количеством. Источники питания формируются в течении более длительного времени. Верхние артезианские воды слабо минерализованы.

 

Поверхносные воды

Поверхностные воды питаются за счет дождей, снега и подпитки подземными, содержат много взвешенных частиц, содержание солей не постоянно.

По анионам в поверхностных водах делят на:

- HCO₃^-;

- SO₄^2-;

- Cl^-.

Содержание органических соединений от 2 до 150 мг/дм³.

13. Нейтрализационный механизм флокуляции, включая образование “электростатических заплат”.

Механізм нейтралізації заряду, включаючи утворення електростатичних заплат. Електростатична взаємодія приводить до сильної адсорбції, звідси виникає явище нейтралізації заряду або перезарядки. Коли високозаряджений поліелектроліт адсорбується на зарядженій поверхні з низькою густиною центрів, виникає можливість електростатичної заплати. Ідея механізму: коли високозаряджений каталітичний полімер адсорбується на слабкозарядженій поверхні, повна нейтралізація часток повністю неможлива. Звідси випливає, що хоча поверхня в загальному має заряд приблизно нейтральний, існують ділянки позитивних зарядів. Важливим наслідком заплатної адсорбції є те, що частинки зближуються, і відбувається злипання і флокуляція. Отримані флокули не такі сильні, як місткові, але сильніші нейтралізаційних. Введення у воду від’ємнозаряджених часток не призводить пластівцеутворення.